Условие задачи
Квадратное отверстие со стороной h = 1 м в вертикальной стенке резервуара закрыто плоским щитом. Щит закрывается грузом массой т, на плече х = 1,3 м. Определить величину массы груза, необходимую для удержания глубины воды в резервуаре H = 2,5 м, если величина а = 0,5 м.
Ответ
Дано: h = 1 м;
х = 1,3 м;
H = 2,5 м;
а = 0,5 м.
Найти: m - ?
Для удержания массы груза необходимо записать уравнение равновесия щита, которое будет представлять уравнение моментов, так как щит может совершать только поворотное движение т.е.
М = 0.
На щит действуют два момента:
- момент силы тяжести груза: М1 = m·g·x
- и момент силы давления воды: М1 = Fж·l
т. е. можно записать, что
m·g·x = Fж·l,
где Fж - сила давления воды, Н;
l - плечо силы давления относительно оси поворота, м.
Следовательно, масса груза определится как
